Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лехнер В.А._47С_Курсовая.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
19.02.2023
Размер:
2.72 Mб
Скачать

6 Проверка нагревания тяговых электродвигателей

В процессе работы ЭПС в электрооборудовании происходят потери энергии: нагреваются тяговые электрические машины, силовые и коммутирующие аппараты, при этом их температура не должна превышать допустимых значений, указанных в соответствующих нормативных документах или технических условиях.

Перегрев (превышение температуры)  имитирующей обмотки ТД над температурой охлаждающего воздуха определим по приближенным формулам, 0С:

при работе под током (в режимах тяги и электрического торможения):

, (6.1)

при работе без тока (в режимах выбега и пневматического торможения):

, (6.2)

где  - установившееся превышение температуры обмотки при среднем токе Iд.ср, 0С;

t – интервал времени, в течение которого протекает ток Iд.ср, мин;

0 – превышение температуры обмотки в начале рассматриваемого интервала времени, t, 0С;

Тп=20 мин – тепловая постоянная времени.

При расчете нагревания ТД по приближенным формулам (6.1), (6.2) необходимо соблюдать условие t/Тп≤0,1 для обеспечения требуемой точности результатов. Зависимость (Iд) приведена в [2]. Данные из [2] сведены в таблице 6.1.

Начальный перегрев ТД 0 примем равным 15 0С.

Произведем расчет для первого элемента кривой скорости:

0С.

Для остальных элементов кривой скорости расчет произведем аналогично, результаты сведём в таблицу 6.1.

На 20–22 элементах профиля пути получили максимальный перегрев 1290С.

На данном участке при движении грузового поезда наблюдаться перегрев ТЭД не будет.

Таблица 6.1 – Расчет нагревания обмотки якоря тягового двигателя ВЛ10у

Перегон,

участок

режим

Vср, км/ч

Δt, мин

Iд.ср, А

τ, °С

Δt/Tп

τ,°С

1

Т(огр)

5

1,2

670

230

0,06

27,52

2

Т(огр)

15

1,1

622

228

0,055

38,25

3

Т(огр)

25

0,9

608

222

0,045

46,33

4

Т(огр)

35

0,6

595

220

0,03

51,47

5

Т(огр)

45

1

575

215

0,05

59,44

6

Пт2

40

0,6

0

0

0,03

57,69

7

Т(СП-ОП4)

35

0,7

550

168

0,035

61,48

8

Т(СП-ОП4)

45

0,3

450

100

0,015

62,05

9

Т(П-ПП)

55

1

560

185

0,05

68,05

10

Т(П-ОП1)

65

0,8

500

138

0,04

70,79

11

Т(П-ОП2)

75

0,9

450

100

0,045

72,08

12

Т(П-ОП3)

75

1,1

390

86

0,055

72,82

13

В

75

1,5

0

0

0,075

67,56

14

В

75

0,8

0

0

0,04

64,91

15

В

75

1,1

0

0

0,055

61,44

16

В

75

0,9

0

0

0,045

58,73

17

Т(П-ОП1)

75

0,8

495

220

0,04

65,06

18

Р(П7)

75

0,8

350

84

0,04

65,80

19

Т(П-ОП4)

75

0,9

475

120

0,045

68,19

20

Р(П7)

75

0,7

348

84

0,035

68,73

21

Т(П-ОП4)

75

0,7

475

120

0,035

70,49

22

Т(П-ОП4)

75

0,4

475

120

0,02

71,47

23

В

75

0,9

0

0

0,045

68,33

24

В

75

1

0

0

0,05

65,00

25

Т(П-ОП4)

75

0,2

475

120

0,01

65,54

26

Р(П7)

75

0,7

348

84

0,035

66,18

27

Т(П-ОП3)

75

1,1

380

86

0,055

67,24

28

Т(П-ОП4)

75

0,5

475

120

0,025

68,54

29

Т(П-ОП3)

75

1,1

380

86

0,055

69,48

30

В

75

0,3

0

0

0,015

68,44

31

Р(П7)

75

1

340

84

0,05

69,20

32

В

75

0,8

0

0

0,04

66,49

33

В

75

0,9

0

0

0,045

63,56

34

Т(П-ОП4)

75

0,2

475

120

0,01

62,93

35

Т(П-ОП4)

75

0,4

475

120

0,02

61,68

36

Т(П-ОП4)

75

0,2

475

120

0,01

61,07

37

Т(П-ОП4)

75

0,1

475

120

0,005

60,76

38

В

75

0,4

0

0

0,02

59,56

39

Р(П7)

75

0,8

340

84

0,04

57,23

40

Р(П7)

75

0,8

340

84

0,04

54,98

41

В

75

0,4

0

0

0,02

53,89

42

Т(П-ОП4)

75

1

475

120

0,05

51,26

43

Т(П-ОП4)

75

0,4

475

120

0,02

50,25

44

Т(П-ОП1)

75

0,8

495

135

0,04

48,28

45

Р(П7)

75

0,7

340

84

0,035

46,62

46

Р(П7)

75

0,5

340

84

0,025

45,47

47

В

75

0,4

0

0

0,02

44,57

Окончание таблицы 6.1.

48

Т(П-ОП1)

75

0,7

495

135

0,035

43,03

49

Р(П7)

75

0,7

340

84

0,035

41,55

50

Р(П7)

75

0,8

340

84

0,04

39,93

51

Р(П7)

75

0,3

340

84

0,015

39,33

52

Р(П7)

75

0,5

340

84

0,025

38,36

53

В

75

0,4

0

0

0,02

37,60

54

Т(П-ОП2)

75

0,4

440

113

0,02

36,86

55

Т(П-ОП2)

75

0,2

440

113

0,01

36,49

56

Т(П-ОП2)

75

0,2

440

113

0,01

36,13

57

Т(П-ОП2)

75

0,7

440

113

0,035

34,88

58

В

75

0,3

0

0

0,015

34,36

59

В

75

0,5

0

0

0,025

33,52

60

В

75

0,4

0

0

0,02

32,85

61

Т(П-ОП2)

75

0,9

440

113

0,045

31,41

62

Т(П-ОП2)

75

0,8

440

113

0,04

30,17

63

Т(П-ОП2)

75

0,6

440

113

0,03

29,28

64

Т(П-ОП2)

75

0,5

440

113

0,025

28,56

65

В

75

0,4

0

0

0,02

27,99

66

В

75

0,5

0

0

0,025

27,30

67

Т(П-ОП2)

75

0,5

440

113

0,025

26,63

68

Т(П-ОП3)

75

0,4

440

113

0,02

26,10

69

В

75

0,7

0

0

0,035

25,20

70

В

65

0,6

0

0

0,03

24,46

71

ПТ1

45

0,3

0

0

0,015

24,09

72

ПТ2

25

0,3

0

0

0,015

23,74

7 Расчет расхода электроэнергии на тягу

7.1 Расчет потребления и возврата электроэнергии тяговыми двигателями электровоза

Потребление (возврат) электроэнергии тяговыми двигателями рассчитывают по формуле, кВт ч:

(7.1)

где UЭ – напряжение на токоприемнике электровоза, В;

Iэ.срj – средний ток электровоза на j-ом интервале времени;

tj – j-й интервал времени, мин;

zt – количество интервалов изменения скорости в режиме тяги.

Возврат электроэнергии Ар тяговыми двигателями электровоза в режиме рекуперации рассчитаем по формуле, аналогичной (7.1). Энергетическую эффективность применения рекуперативного торможения можно оценить коэффициентом возврата электроэнергии:

. (7.2)

Результаты расчета потребления и возврата электроэнергии тяговыми двигателями электровоза на каждом шаге интегрирования, в целом для перегонов и всего участка при движении поезда без остановок и с остановками снесем в таблицы 7.1 и 7.2 соответственно.

Таблица 7.1– Потребление и возврат электроэнергии ТЭД электровоза при движении без остановок

Перегон

Режим

Vср,

Δt,

Iэ.ср.,

Iэ.ср.Δt

Ат, Ар,

(участок)

км/ч

мин

А

А·мин

кВт·ч

1

Т(огр)

5

1,2

670

804

40,2

2

Т(огр)

15

1,1

635

698,5

34,925

3

Т(огр)

25

0,9

2432

2188,8

109,44

4

Т(огр)

35

0,6

2380

1428

71,4

5

Т(огр)

45

1

2300

2300

115

6

Пт2

40

0,6

0

0

0

7

Т(СП-ОП4)

35

0,7

1100

770

38,5

8

Т(СП-ОП4)

45

0,3

900

270

13,5

9

Т(П-ПП)

55

1

2240

2240

112

10

Т(П-ОП1)

65

0,8

2000

1600

80

11

Т(П-ОП2)

75

0,9

1800

1620

81

12

Т(П-ОП3)

75

1,1

1560

1716

85,8

Продолжение таблицы 7.1

Перегон

Режим

Vср,

Δt,

Iэ.ср.,

Iэ.ср.Δt

Ат, Ар,

(участок)

км/ч

мин

А

А·мин

кВт·ч

13

В

75

1,5

0

0

0

14

В

75

0,8

0

0

0

15

В

75

1,1

0

0

0

16

В

75

0,9

0

0

0

17

Т(П-ОП1)

75

0,8

2360

1888

94,4

18

Р(П7)

75

0,8

1400

1120

56

19

Т(П-ОП4)

75

0,9

1900

1710

85,5

20

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

21

Т(П-ОП4)

75

0,7

1900

1330

66,5

22

Т(П-ОП4)

75

0,4

1900

760

38

23

В

75

0,9

0

0

0

24

В

75

1

0

0

0

25

Т(П-ОП4)

75

0,2

1900

380

19

26

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

27

Т(П-ОП3)

75

1,1

1520

1672

83,6

28

Т(П-ОП4)

75

0,5

1900

950

47,5

29

Т(П-ОП3)

75

1,1

1560

1716

85,8

30

В

75

0,3

0

0

0

31

Р(П7)

75

1

1380

1380

69

32

В

75

0,8

0

0

0

33

В

75

0,9

0

0

0

34

Т(П-ОП4)

75

0,2

1900

380

19

35

Т(П-ОП4)

75

0,4

1900

760

38

36

Т(П-ОП4)

75

0,2

1900

380

19

37

Т(П-ОП4)

75

0,1

1900

190

9,5

38

В

75

0,4

0

0

0

39

Р(П7)

75

0,8

1392

1113,6

55,68

40

Р(П7)

75

0,8

1392

1113,6

55,68

41

В

75

0,4

0

0

0

42

Т(П-ОП4)

75

1

1920

1920

96

43

Т(П-ОП4)

75

0,4

1900

760

38

44

Т(П-ОП1)

75

0,8

1980

1584

79,2

45

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

46

Р(П7)

75

0,5

1392

696

34,8

47

В

75

0,4

0

0

0

48

Т(П-ОП1)

75

0,7

1980

1386

69,3

49

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

50

Р(П7)

75

0,8

1392

1113,6

55,68

51

Р(П7)

75

0,3

1392

417,6

20,88

52

Р(П7)

75

0,5

1392

696

34,8

53

В

75

0,4

0

0

0

Окончание таблицы 7,1

Перегон

Режим

Vср,

Δt,

Iэ.ср.,

Iэ.ср.Δt

Ат, Ар,

(участок)

км/ч

мин

А

А·мин

кВт·ч

54

Т(П-ОП2)

75

0,4

1800

720

36

55

Т(П-ОП2)

75

0,2

1800

360

18

56

Т(П-ОП2)

75

0,2

1800

360

18

57

Т(П-ОП2)

75

0,7

1800

1260

63

58

В

75

0,3

0

0

0

59

В

75

0,5

0

0

0

60

В

75

0,4

0

0

0

61

Т(П-ОП2)

75

0,9

1800

1620

81

62

Т(П-ОП2)

75

0,8

1800

1440

72

63

Т(П-ОП2)

75

0,6

1800

1080

54

64

Т(П-ОП2)

75

0,5

1800

900

45

65

В

75

0,4

0

0

0

66

В

75

0,5

0

0

0

67

Т(П-ОП2)

75

0,5

1800

900

45

68

Т(П-ОП3)

75

0,4

1560

624

31,2

69

В

75

0,7

0

0

0

70

В

65

0,6

0

0

0

71

ПТ1

45

0,3

0

0

0

72

ПТ2

25

0,3

0

0

0

Таблица 7.2– Потребление и возврат электроэнергии ТЭД электровоза при движении с остановками

Перегон

Режим

Vср,

Δt,

Iэ.ср.,

Iэ.ср.Δt

Ат, Ар,

(участок)

км/ч

мин

А

А·мин

кВт·ч

1

Т(огр)

5

1,2

670

804

40,2

2

Т(огр)

15

1,1

635

698,5

34,925

3

Т(огр)

25

0,9

2432

2188,8

109,44

4

Т(огр)

35

0,6

2380

1428

71,4

5

Т(огр)

45

1

2300

2300

115

6

Пт2

40

0,6

0

0

0

7

Т(СП-ОП4)

35

0,7

1100

770

38,5

8

Т(СП-ОП4)

45

0,3

900

270

13,5

9

Т(П-ПП)

55

1

2240

2240

112

10

Т(П-ОП1)

65

0,8

2000

1600

80

11

Т(П-ОП2)

75

0,9

1800

1620

81

12

Т(П-ОП3)

75

1,1

1560

1716

85,8

13

В

75

1,5

0

0

0

14

В

75

0,8

0

0

0

15

В

75

1,1

0

0

0

Продолжение таблицы 7.2.

Перегон

(участок)

Режим

Vср,

км/ч

Δt,

мин

Iэ.ср.,

А

Iэ.ср.Δt

А·мин

Ат, Ар,

кВт·ч

16

В

75

0,9

0

0

0

17

Т(П-ОП1)

75

0,8

2360

1888

94,4

18

Р(П7)

75

0,8

1400

1120

56

19

Т(П-ОП4)

75

0,9

1900

1710

85,5

20

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

21

Т(П-ОП4)

75

0,7

1900

1330

66,5

22

Т(П-ОП4)

75

0,4

1900

760

38

23

В

75

0,9

0

0

0

24

В

75

1

0

0

0

25

Т(П-ОП4)

75

0,2

1900

380

19

26

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,72

27

Т(П-ОП3)

75

1,1

1520

1672

83,6

28

Т(П-ОП4)

75

0,5

1900

950

47,5

29

Т(П-ОП3)

75

1,1

1560

1716

85,8

30

В

75

0,3

0

0

0

31

Р(П7)

75

1

1392

1392,0

69,6

32

В

75

0,8

0

0,0

0,0

33

Пт2

75

0,4

0

0,0

0,0

34

В

75

0,3

0

0,0

0,0

35

ПТ1

75

0,2

0

0,0

0,0

36

Т(огр)

75

1,2

670

804,0

40,2

37

Т(огр)

75

1,1

635

698,5

34,9

38

Т(огр)

75

0,9

2432

2188,8

109,4

39

Т(огр)

75

0,6

2380

1428,0

71,4

40

Т(огр)

75

0,8

2300

1840,0

92,0

41

Т(огр)

75

0,9

2000

1800,0

90,0

42

Т(огр)

75

1,2

1900

2280,0

114,0

43

Т(П-ОП4)

75

1

1900

1900,0

95,0

44

Т(П-ОП4)

75

0,4

1900

760,0

38,0

45

Т(П-ОП1)

75

0,8

1980

1584,0

79,2

46

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,7

47

Р(П7)

75

0,5

1392

696,0

34,8

48

В

75

0,4

0

0,0

0,0

49

Т(П-ОП1)

75

0,7

1980

1386,0

69,3

50

Р(П7)

75

0,7

1392

974,4

48,7

51

Р(П7)

75

0,8

1392

1113,6

55,7

52

Р(П7)

75

0,3

1392

417,6

20,9

53

Р(П7)

75

0,5

1392

696,0

34,8

54

В

75

0,4

0

0,0

0,0

55

Т(П-ОП2)

75

0,4

1800

720,0

36,0

56

Т(П-ОП2)

75

0,2

1800

360,0

18,0

57

Т(П-ОП2)

75

0,2

1800

360,0

18,0

58

Т(П-ОП2)

75

0,7

1800

1260,0

63,0

59

В

75

0,3

0

0,0

0,0

60

В

75

0,5

0

0,0

0,0

61

В

75

0,4

0

0,0

0,0

62

Т(П-ОП2)

75

0,9

1800

1620,0

81,0

63

Т(П-ОП2)

75

0,8

1800

1440,0

72,0

64

Т(П-ОП2)

75

0,6

1800

1080,0

54,0

65

Т(П-ОП2)

75

0,5

1800

900,0

45,0

66

В

75

0,4

0

0,0

0,0

67

В

75

0,5

0

0,0

0,0

68

Т(П-ОП2)

75

0,5

1800

900,0

45,0

69

Т(П-ОП3)

75

0,4

1760

704,0

35,2

70

В

75

0,7

0

0,0

0,0

71

В

65

0,6

0

0,0

0,0

72

ПТ1

45

0,3

0

0,0

0,0

73

ПТ2

25

0,3

0

0,0

0,0

Окончание таблицы 7.2

Энергетическая эффективность применения рекуперативного торможения на участке без остановок оценим коэффициентом возврата электроэнергии:

При движении с остановками коэффициент возврата электроэнергии равен:

7.2 Расчет расхода электроэнергии на собственные нужды

Соседние файлы в предмете Теория Тяги Поездов